JPS63272536A - 導電性樹脂成形物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電池やスイッチ等の接点材料や抵抗体として
好適な優れた導電性と耐熱性を有する樹脂成形物の製造
方法に関する。

（従来の技術） 熱可塑性樹脂に炭素４１紬を均一に分散させて導電性を
付与することは従来より広く行なわれているが、炭素繊
維は導電性に加え、補強材としても優れた性能を有し、
剛性、寸法精度を必要とする機械部品用材料としても、
益々需要が増大している。

例えば特開昭５７−１８３１５５号公転「導電性樹脂」
では、熱可塑性樹脂に極細の炭素繊維を配合した導電特
性と機械的特性に優れた導電性樹脂が提案されている。

特開昭５８−４６５０８号公報［導電性材料およびその
製法」では、炭素繊維、金属ａＭＡなどの導電性繊維と
熱可塑性合成樹脂粉末を底部に回転翼のあるミキサーで
混合し、次いでこの混合物を加熱、加圧成形することに
よって、機械的強度に優れかつ充分な導電性を有する導
電性樹脂成形物が得られることが開示されている。

（発明が解決しようとする問題点） 炭素繊維の導電性は、一般の金属材料と比較して良好と
はいえず、従って炭素繊維を配合した熱可塑性樹脂の導
電性も充分とはいえない。そのため高レベルの導電性を
得るためには、炭素繊維の配合量を多くせざるを得ない
という問題点があった。しかしながら配合量を多くする
と、溶融時の流動性が悪くなり、成形加工性が低下する
という問題が生じ、又溶融混練酸いは成形加工時の炭素
繊維の折損が著しくなり、配合量増大に応じた導電性向
上は得られない。

電圧降下用の抵抗体として使用する場合には、通電に伴
なう発熱に対する導電性の熱安定性や耐熱性に問題点が
あった。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、かかる従来技術の有する問題点を解決す
べく鋭意研究した結果、本発明を達成するに至った。

即ち本発明の導電性樹脂成形物の製造方法は、金属被覆
を有する炭素繊維を５〜４０重量％含有する熱可搬性樹
脂組成物を成形後に、少なくとも８０℃で２回以上熱処
理することを特徴とする。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明に使用する炭素４Ｉ維を被覆する金属は、通常１
０″Ω・ｃｍ以下の体積固有抵抗を有する金属であれば
、特に制限されるものではないが、好ましくはニッケル
を用いる。

炭素繊維の表面を金属で被覆する方法としては種々挙げ
ることができるが、例えば化学メッキ。

電解メッキ、真空蒸着、スパッタリング、イオン、ブレ
ーティング、ディッピング等が挙げられる。

金属被膜の厚さは、溶融混線、射出成形等に於いて著し
い破損を受けない程度の強度を有する厚さであればよく
、通常の場合、０．１μｍ以上である。

本発明に使用する炭素繊維としては、アクリロニトリル
系、ピッチ系、セルロース系、リクニン系等の種々のも
のが使用可能で、炭素質、黒鉛質の制限も受けないが、
導電性付与及び機械的特性の面より１００・Ｃｍ以下の
電気固有抵抗率、１００　ｋｙ／ｍｍ！以上の引張強度
を有するアクリロニトリル系或いはピッチ系の炭素繊維
を用いるのが好ましい。炭素繊維の形状は、通常の場合
繊維径１０μｍ以下、繊維長０．５〜６ｍｍ程度のもの
を用いる。

金属被覆を有する炭素繊維の配合量は、５〜４０重ｊｉ
Ｘとすることが肝要であり、特に１０〜８５重量％とす
ることが好ましい。配合量が６重ｆｆｉ％未満の場合は
、得られる成形品の導電性が不十分となり、本発明の目
的を達成することができない。

一方、４０重屋％を超える場合は、樹脂との均一分散が
難しく流動性が悪くなり、更に機械的強度の低下も著し
くなる。

本発明に使用する熱可塑性樹脂は、一般に射出成形加工
に供せられているものであれば特に制限されないが、好
ましいものとしてボリア尤ド、ポリエステル、ポリカー
ボネート、ポリフェニレンサルファイドが挙げられる。

金属被覆を有する炭素繊維の熱可塑性樹脂への配合は、
成形品中で均一分散されていれば、任意の段階で行なう
ことができる。例えば単軸押出機或いは多軸押出機を用
いて、溶融混練してペレット化した後、成形に供しても
よく、又成形時ブレンドしてもよい。

本発明の熱可塑性樹脂組成物の成形方法としては圧縮成
形、射出成形等が挙げられるが、生産性。

力学特性、電気特性の点で射出成形が好ましい。

本発明で実施する熱処理は少なくとも８０℃で行なうこ
とが肝要であり、特に１００℃以上とすることは、本発
明の目的を達成する上で好適である。熱処理温度が８０
℃未満の場合には、縫返し熱処理による導電性向上が十
分でなく、本発明の目的を達成することが出来ない。熱
処理の回数は２回以上行なうことが肝要であり、特に８
回り上行なうことが好ましい。熱処理の回数が１回の場
合には、高温、長時間の処理を行なっても十分な導電性
向上は得られない。即ち本発明者らは、熱処理を繰返す
ことにより導電性が著しく向上することを見出し、本発
明を達成するに至ったのである。

１回の熱処理の時間は温度或いは成形物の形状。

大きさ等により異なるが、通常１分間以上、好ましくは
８分間以上である。熱処理は空気中、真空中或いはアル
ゴン、窒素等の不活性ガス中、更には水中、オイル中等
能々の雰囲気下で行なうことが出来る。

本発明では、金属被覆を有する炭素繊維以外に、通常の
炭素繊維やカーボンブラック、金属繊維等の導電性フィ
ラーやガラス繊維等の補強材を併用することができる。

（実施例） 以下、実施例を用いて更に詳細な説明を行なう。

尚、実施例に示す物性の測定は以下の方法によった。

（１）　　引張強度 ＡＳＴＭ　　Ｄ−６８８に準して測定した。

（２）曲げ弾性率 ム８ＴＭ　　Ｄ−７９０に準じて測定した。

（３）体積固有抵抗 ム８ＴＭ　　Ｄ−２５７に準じて測定した。

（４）衝撃強度 ム８ＴＭ　　Ｄ−２５６（アイゾツト、ノツチ付、１／
４インチ）に準じて測定した。

実施例１ ポリフェニレンサルファイド樹脂（フィリップス・ペト
ローリアム社製、ライドンＰ−４）、及びｍ、ｍ径７μ
ｍ、繊維長６　ｍｍ　、　　表面被覆層のニッケル膜厚
０．２５μｍのポリアクリロニトリル系の炭素繊維（東
邦レーヨン■製、ベスファイトーＭＣ）を表−１に示す
割合で配合し、車軸押出機を用いてシリンダ一温度８０
０℃で溶融混練してペレットを得た。

次いで、得られたペレットを用いて通常行なわれている
ポリフェニレンサルファイド樹脂の成形条件で射出成形
し、試験片を作成した。

得られた試験片を空気中、表−１に示す条件で熱処理し
た後、物性測定を行なった。結果を表−２に示す。尚、
熱処理した試験片は、一旦室温迄冷却した後、次の熱処
理に供した。

表−１ 表−２ （発明の効果） 本発明にかかる導電性樹脂成形物は、従来の炭素繊維を
配合した樹脂成形物と比較して極めて優れた導電性を有
しており、電池やスイッチ等の接点材料或いは耐熱性を
必要とする抵抗体として有用である。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属被覆を有する炭素繊維を５〜４０重量％含有
   する熱可塑性樹脂組成物を成形後に、少なくとも８０℃
   で２回以上熱処理することを特徴とする導電性樹脂成形
   物の製造方法。
2. （２）金属がニッケルである特許請求の範囲第１項記載
   の方法。
3. （３）金属被覆を有する炭素繊維が１０〜８５重量％で
   ある特許請求の範囲第１項記載の方法。
4. （４）熱可塑性樹脂がポリアミド、ポリエステルポリカ
   ーボネート、ポリフェニレンサルファイドである特許請
   求の範囲第１項記載の方法。
5. （５）熱処理を少なくとも１００℃で行なう特許請求の
   範囲第１項記載の方法。
6. （６）熱処理を３回以上行なう特許請求の範囲第１項記
   載の方法。
7. （７）１回の熱処理を３分間以上行なう特許請求の範囲
   第１項記載の方法。